Egyszerű Harmonikus Mozgás

Hasonló dokumentumok
Korszerű Diagnosztikai Módszerek

állapot felügyelete állapot rendelkezésre

Méréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1

Méréselmélet és mérőrendszerek

Copyright Delta-3N Kft.

Az ExpertALERT szakértői rendszer által beazonosítható hibák felsorolása

Villamos motor diagnosztikája Deákvári József dr. Földesi István FVM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet

Transzformátor rezgés mérés. A BME Villamos Energetika Tanszéken

Felhasználói kézikönyv

Siklócsapágyazású fogaskerékhajtómű rezgésvizsgálata a VÉRT-nél

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

Szivattyú-csővezeték rendszer rezgésfelügyelete. Dr. Hegedűs Ferenc

Kiss Attila: A rezgési paraméter választás szempontjai

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

REZGÉSÉRZÉKELŐK, JELÁTALAKÍTÓK, MÉRÉSI MÓDSZEREK

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

1. A hang, mint akusztikus jel

Korszerű Diagnosztikai Módszerek

Haladó rezgésdiagnosztikai tanfolyam

Rezgésdiagnosztika. Rezgésdiagnosztika, rezgésjellemző, lökésimpulzus, burkológörbe

REZGÉSDIAGNOSZTIKA ALAPJAI

a) Valódi tekercs b) Kondenzátor c) Ohmos ellenállás d) RLC vegyes kapcsolása

11.3. Az Achilles- ín egy olyan rugónak tekinthető, amelynek rugóállandója N/m. Mekkora erő szükséges az ín 2 mm- rel történő megnyújtásához?

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

Rezgőmozgás, lengőmozgás

Minden mérésre vonatkozó minimumkérdések

DEBRECENI EGYETEM MŰSZAKI KAR GÉPÉSZMÉRNÖKI TANSZÉK SPM BEARINGCHECKER KÉZI CSAPÁGYMÉRŐ HASZNÁLATA /OKTATÁSI SEGÉDLET DIAGNOSZTIKA TANTÁRGYHOZ/

Az üzemelést/karbantartást felügyelő szakemberek általában a következő kérdésekre keresik a választ a rezgésdiagnosztika segítségével:

(Forgó gépek, gépalapok és kompresszorok csővezetékeinek rezgésvizsgálata. Dr. Péczely György)

DIAGNOSZTIKA SZÉLES ÉS KESKENYSÁVÚ ELEMZÉS

Rezgések és hullámok

ÉLETTARTAMRA MÉRETEZETT HÍDDARUK VIZSGÁLATA. Magyari László DARULINE Kft.

ÚJ! Fluke 438-II Hálózat- minőség és motor analizátor

Használható segédeszköz: szabványok, táblázatok, gépkönyvek, számológép

Rezgés tesztek. 8. Egy rugó által létrehozott harmonikus rezgés esetén melyik állítás nem igaz?

A vasút életéhez. Örvény-áramú sínpálya vizsgáló a Shinkawa-tól. Certified by ISO9001 SHINKAWA

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

2.) Fajlagos ellenállásuk nagysága alapján állítsd sorrendbe a következő fémeket! Kezd a legjobban vezető fémmel!

Érdekes esetek néhány szóban

Mérési útmutató Periodikus, nem szinusz alakú jelek értékelése, félvezetős egyenirányítók

Dr. habil. Czupy Imre

TARTALOMJEGYZÉK. Előszó 9

Műszaki állapotjellemzők meghatározása rezgésdiagnosztikával

A Delta-3N Kft. által alkalmazott rezgésmérési és rezgésdiagnosztikai technológia rövid bemutatása

Az elektromágneses tér energiája

VILLAMOS FORGÓGÉPEK. Forgó mozgás létesítése

A.A. Stádium Kft. Gépalapok hibáinak kimutatása és javítása. Édelmayer János (Alfatec Kft.)-Péczely György (A.A. Stádium Kft.

Orvosi jelfeldolgozás. Információ. Információtartalom. Jelek osztályozása De, mi az a jel?

PÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE

KÖZEG. dv dt. q v. dm q m. = dt GÁZOK, GŐZÖK ÉS FOLYADÉKOK ÁRAMLÓ MENNYISÉGÉNEK MÉRÉSE MÉRNI LEHET:

KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS

Modern Fizika Labor. 5. ESR (Elektronspin rezonancia) Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 25. A mérés száma és címe: Értékelés:

Mérésadatgyűjtés, jelfeldolgozás.

GÉPSZERKEZETTAN - TERVEZÉS GÉPELEMEK KÁROSODÁSA

Zaj- és rezgés. Törvényszerűségek

Rezgés, Hullámok. Rezgés, oszcilláció. Harmonikus rezgő mozgás jellemzői

Méréselmélet és mérőrendszerek

Forgó gépek, gépalapok és kompresszorok csővezetékeinek rezgésvizsgálata dr. Péczely György A.A. Stádium Kft, Szeged

A 2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA MEGOLDÁSI ÚTMUTATÓ

Copyright Delta-3N Kft.

1. ERŐMÉRÉS NYÚLÁSMÉRŐ BÉLYEG ALKALMAZÁSÁVAL

A forgójeladók mechanikai kialakítása

Háromfázisú aszinkron motorok

DTMF Frekvenciák Mérése Mérési Útmutató

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

Rugalmas tengelykapcsoló mérése

MEMS eszközök redukált rendű modellezése a Smart Systems Integration mesterképzésben Dr. Ender Ferenc

Akusztikus mérőműszerek

Oszcillátorok. Párhuzamos rezgőkör L C Miért rezeg a rezgőkör?

Jegyzőkönyv. hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálatáról (3)

Brüel & Kjaer 2238 Mediátor zajszintmérő

Felhasználói kézikönyv

2. REZGÉSEK Harmonikus rezgések: 2.2. Csillapított rezgések

REZGÉSDIAGNOSZTIKA SZERKESZTETTE. Dr. Dömötör Ferenc

Mechanikai hullámok. Hullámhegyek és hullámvölgyek alakulnak ki.

Elektromechanika. 4. mérés. Háromfázisú aszinkron motor vizsgálata. 1. Rajzolja fel és értelmezze az aszinkron gép helyettesítő kapcsolási vázlatát.

Tevékenység ismertető

Értékelés Összesen: 100 pont 100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 35%.

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Felhasználói kézikönyv

Balatonőszöd, június 13.

Méréselmélet és mérőrendszerek 2. ELŐADÁS (1. RÉSZ)

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

Orvosi Fizika és Statisztika

Milyen elvi mérési és számítási módszerrel lehet a Thevenin helyettesítő kép elemeit meghatározni?

Mérés és adatgyűjtés

Nagysebességű adatgyűjtő triaxiális érzékelőkkel, egy új szabvány

MONITORING RENDSZEREK MAGYARORSZÁGON ÉS A KOMÁROMI ÚJ DUNA HÍDON Hidász Napok Visegrád, június Gilyén Elemér, Pont-TERV Zrt.

Felhasználói kézikönyv

Szabad tengelyvéges centrifugál szivattyúk EN 733 szabvány szerint

A munkavégzés a rendszer és a környezete közötti energiacserének a D hőátadástól eltérő valamennyi más formája.

CTX 3 ipari mágneskapcsolók 3P

Anyagvizsgálati módszerek

BAGME11NNF Munkavédelmi mérnökasszisztens Galla Jánosné, 2011.

Az elektromágneses indukció jelensége

Elektronika Előadás. Modulátorok, demodulátorok, lock-in erősítők

Villamos mérések. Analóg (mutatós) műszerek. Készítette: Füvesi Viktor doktorandusz

Szinkronizmusból való kiesés elleni védelmi funkció

készülékek MSZ EN szabvány szerint

Átírás:

REZGÉSDIAGNOSZTIKA

Rezgésvizsgálat A gépek alkatrészeinek működésközbeni alternáló mozgása, egymáshoz ütődése, felületi és geometriai hibák. a forgó mozgású alkatrészek kiegyensúlyozatlansága a rendszer elemeiben rezgőmozgást okoz. Az üzemelés során az elhasználódás miatt a rezgések erőssége változik. A gépek műszeres rezgésvizsgálatakor a mechanikai rezgéseket villamos jellé kell átalakítani és így a mechanikai rezgések jellemzőit tartalmazó villamos jeleket mérjük, ill. elemezzük. 2

Egyszerű Harmonikus Mozgás A A T Idő 1 ciklus A tömegmozgás egyenlete: m.d 2 y/dt 2 = -y/c y=a.sin t+b.cos t 3

Amplitude Rezgés Amplitúdó a tömegközépponthoz képest megtett legnagyobb kitérés RMS Átlag Csúcs Time Csúcstól-csúcsig 4

RMS Amplitudó A görbe alatti terület Ezek a területek egyenlők RMS érték 5

A rezgés szinuszos jellege (elmozdulás, sebesség, gyorsulás) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0,8-1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0,8-1 elmozdulás r 1 gyorsulás T r 2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2 1-0,4-0,6-0,8-1 sebesség r 6

A gépek rezgései A gépek nem merev testek, ezért részeik egymástól teljesen eltérő módon is rezeghetnek. A rezgéseknek egyidejűleg több oka lehet, ezért a gépek rezgése mindig összetett. A gépek mért rezgése az egyes helyekről, a különféle meghibásodási okokból származó eltérő erősségű, frekvenciájú és fázisszögű rezgések eredője. 7

Összetett rezgés Az eredő mozgás igen változó lehet 8

Gyorsulás, g Összetett gép rezgés 0.5 In/sec S/W CIRC PUMP #2 LR : A XIA L R PM: 1720 0.4 0.3 ID: 2 4 3 M OT OR, F REE END SAM PL E 0.2 0.1 0-0.1-0.2-0.3-0.4-0.5 0 0.25 0.5 0.75 1 Idő, sec 9

Idő és frekvencia kapcsolata Fourier-tétele szerint a tetszőleges periodikus rezgés harmonikus összetevőkre bontható. Az összetevő frekvenciák az alapharmonikus frekvenciának egészszámú többszörösei. Az összetett peridikus rezgés tehát összetevőkkel is megadható 10

Idő és frekvencia kapcsolata Idő = 1/Frekvencia Frekvencia = 1/Idő 11

Néhány alapfogalom Amplitúdó: A tömegközépponthoz képest megtett legnagyobb kitérés. RMS: négyzetes középérték, egyetlen numerikus értéket ad, érzéketlen a kis amplitúdójú rezgésekre. Frekvencia: Az egy másodperc alatt megtett mozgási ciklusok száma. 12

Harmonikus (vagy alapharmonikus): a forgórész üzemi fordulatszámának megfelelő frekvencia. (Másodpercenkénti fordulatszám vagy ciklusszám.) Felharmonikus: Az alapharmonikus egész-számú többszöröse. Rezgési spektrum: (FFT analízis) Az egyes rezgésösszetevők ábrázolása frekvencia-amplitúdó összefüggésben. A rezgés amplitúdó a hiba súlyosságára, a frekvencia a hiba forrására utal. 13

a m eff s 2 9500 min1 fordulatszámú turbina frekvencia spektruma 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 3 10 2 3 4 5 7 10 2 2 3 4 5 7 10 Frekv encia, Hz 0 14

Rezonancia: Egy rendszernek rezonanciája van gerjesztett lengésben, amikor a gerjesztő frekvenciának bármilyen kis változása a rendszer válaszának csökkenését eredményezi 15

Idő & Frekvencia összefüggés FREQUENCY (Hz) 16

Spektrumelemzés A rezgésspektrum alakja és a csúcsok helye, nagysága a gépre és annak állapotára jellemző. Adott frekvencián megjelenő csúcsok a rezgésnövekedés okát jellemzik. 17

Géphibák rezgésjellemzői 18

19

A statikusan kiegyensúlyozatlan forgórész spektrumképe 20

Fogaskeréktengely csapágyának meghibásodási spektrumképe 21

Határértékek a rezgéselemzéshez Határértékek szabványokból és irányelvekből. Mindaddig, amíg ismeretlen egy gép viselkedése és ameddig sem az üzemeltető, sem a gyártó nem rendelkezik kellő tapasztalattal. Határértékek a gép gyártójától. A gyártó számításokon vagy statisztikai kiértékelésen alapuló határértékeket adhat meg. 22

Az üzemeltető tapasztalatain alapuló határértékek. Az adott vagy azonos típusú gép üzemeltetése során nyert karbantartási és meghibásodási adatok statisztikai kiértékelése alapján adnak meg határértéket. Határértékek a normális viselkedéstől való eltérés alapján. Ilyen eset, amikor a trendelemzés szerint ugrásszerűen megváltoznak a relatív rezgésszintek vagy rezgésszintek progresszív változása jelentkezik. 23

Megengedhető rezgésértékek I. kisgépek II. közepes telj. gépek III. nagy, nehéz csak forgómozgású gépek IV. forgómozgású, rugalmas alapon elhelyezkedő gépek A - jó B - elfogadható C - még megengedett D - elfogadhatatlan 24

Megengedhető rezgésértékek 25

Megengedhető rezgésértékek Tűrhető 26

Rezgésmérő műszerek elvi felépítése Érzékelő Adatgyűjtő/ frekvencia elemző Kijelző 27

Érzékelők Az érzékelők feladata a mechanikai rezgések villamos jellé való átalakítása. Érintkezés nélküli átalakítók általában a relatív mozgást érzékelik. Lehetnek: elektrodinamikusak, kapacitásváltozáson alapulóak. 28

Örvényáramú mérőszonda réstávolság vizsgálandó felület tekercs mágneses erővonalak A nagyfrekvenciás áram, a tekercs belsejéből kiinduló, azzal párhuzamos erővonalak létrehozásával, a tekercs környezetében elektromágneses teret hoz létre 29

Amennyiben a vizsgálandó tárgy (pl. álló vagy forgó tengely) ferromágneses és az érzékelési távolság közelébe kerül, a mágneses tér erővonalai a tárgy felületén záródnak, ahol örvényáramokat hoznak létre. Az örvényáramú mező erőssége a mérendő tárgy távolságától függ. 30

A két erőtér kölcsönhatásba kerül egymással. Az örvényáramok mágneses tere visszahat a mérőszonda mágneses terére (erősíti vagy gyengíti) és ezt a változást az érzékelő rendszer erősítője átalakítja egyenfeszültségű kimenetté, amely a távolsággal egyenesen arányos. 31

32

Érintkezéssel mérő érzékelők Sebességérzékelők Gyorsulásérzékelők 33

Sebességérzékelő N S huzaltekercs rúgozott mágnes A sebességérzékelők rendszerint rugóra függesztett tekercsekből állnak. A tekercs egy állandó mágnes homogén mágneses mezejében a mechanikai rezgésnek megfelelően elmozdul. A tekercsben indukálódó feszültség a tekercs sebességével arányos. 34

Piezo-elektromos gyorsulásmérő Rezgőtömeg Nyíró típus Piezo kristály alap szerelőcsap 35

Piezo-elektromos gyorsulásmérő előerősítő Nyomásos tipus Előfeszítő rugó rezgőtömeg piezokristály alap szerelőcsap 36

Az érzékelők kiválasztása A relatív elmozdulás mérők hatásosan csak a kisfrekvenciás összetevők érzékelésére használhatók Frekvencia elemzésre legelterjedtebben a sebesség- és gyorsulásmérőket használják Az utóbbi években a piezoelektromos gyorsulásmérők terjedtek el, mivel kiváló frekvencia- és dinamikatartományuk, sokkal kisebb a méretük, hosszabb az élettartamuk (nincs bennük mozgó elem) 37

Gyorsulás érzékelők használatakor a rezgésmérő műszerek ma már tartalmazzák az integrátor áramkört, így a rezgéssebesség, az elmozdulás (kitérés) vagy a rezgésgyorsulás egyszerű kapcsoló átállítással kiválasztható A gyorsulásérzékelők jellemzői az érzékenység (rezonancia frekvencia), tömeg (0,1- szerese a rezgő tömegnek), és dinamika tartomány 38

A rezgés útja a rezgésforrástól az érzékelőig A 2. mérési helyhez a rezgéshullám 7 érintkező felületen át jut. Ez 0,2 7 /0,2 2 = 0,2 5, ami 3000szeres jelcsökkenést eredményez. 39

Érzékelő elhelyezése A helymeghatározás szempontjai: A jelátadás útja Frekvencia visszajelzés Ismételhetőség Vizsgálati körülmények: Hőmérséklet Terhelés Sebesség Érzékelők elhelyezése, iránya, felszerelése 40

Rezgési tengelyek meghatározása R RAT ATR T A RTA RAT ART TRA TAR 2014.09.30. 41

Az érzékelők rögzítése 42

Kézi érzékelő Érzékelő Fogantyú Kábel 43

Felszerelt rezgésgyorsulás érzékelő A mágneses felfogás Érzékelő Mágnes Gépfelület 44

Felszerelt rezgésgyorsulás érzékelő Csavaros rögzítés Átmérő 17 inch-ig/unciáig Felerősítő csavar Érzékelő Gépfelület 45

Mérési pontok azonosítása Predict/DLI Triaxiális Érzékelő Állandóra felszerelt mérőtuskók Vonalkódok WATCHMAN TEST POINT 100 100 DO NOT PAINT 46

Mérési pontok azonosítása SPM CondID TM memória címke Tartalmazza: A mérési pont nevét, számát Minden méréstechnikai beállítást és bázis adatot A megelőző mérési eredményeket 47

Mérési pontok azonosítása db PRŰFTECHNIK AG VIBCODE -System Az ábra alsó részén lévő piros jelgyűrűből (Code- Ring) a mérőhelyről minden információ megkapható a megfelelő fog kitörésével Az érzékelő először leolvassa a jelgyűrű kódját, utána hozza a gépjelet rögzíti a rezgésjellemzőket 48

Környezeti hatások figyelembe vétele Hőmérséklet (ált. 250ºC), hőmérséklet ingadozás, Környezeti hőmérséklet, Nedvesség, Gépalap deformációja, Akusztikai zaj, Keresztirányú rezgések, Kábelzaj. 49

Frekvenciaelemzők A rezgések frekvencia szerinti szétbontására alkalmas készülékeket frekvenciaelemzőknek vagy analizátoroknak nevezik. A készülékek hangolható rezgőkörből vagy alul és felül áteresztő szűrőkből állnak. Kétféle megoldás: Állandó relatív sávszűrő (oktáv, féloktáv és terc) Állandó sávszélességű 50

Állandó relatív sávszélességű sávszűrő jelleggörbéje 51

Analizátorok sávszélességei különféle frekvencián 52

Gépek rezgéseinek értékelése Szélessávú mérés Effektív érték sávszélességtől függően 53

Rezgés spektrum vizsgálata Szinkron összetevők N névl * rpm, N egy egész szám Felharmonikusok, az alapfrekvencia egészszámú többszörösei Szub-harmonikusok Kisebb, mint 1 * rpm Esetleg harmonikus Nem Szinkron összetevők Nem harmonikusai a fordulatszámnak (rpm = fordulatszám) 2014.09.30. 54

Szinkronban lévő összetevők 1 N = 1-től 8-ig 110 Kiegyensúlyozat- lanság 80 Tengely beállítási 70 hiba Görbült tengely Lazulás Lapát elhaladás 130 VdB 120 100 90 60 0 2 4 6 8 10 12 Orders 2014.09.30. 55

Szinkronban lévő összetevők 2 N nagyobb, mint 8 Fogaskerék kapcsolódás Motor tekercs elhaladás Alacsonyabb összetevők harmonikusai 130 120 110 100 90 80 70 60 VdB 0 2 4 6 8 10 12 Orders 2014.09.30. 56

Szub-harmonikus összetevők Olaj örvénylés Laza csapágy persely Súrlódás Elsődleges szíj frekvenciák Kompresszor hullámzás Zörgés 120 110 100 90 80 70 60 VdB 0 1 2 3 4 5 6 2014.09.30. Orders 57

Nem-szinkron összetevők Szíj frekvencia többszörösök, 2 x FBFa leggyakoribb Súrlódásmentes csapágyhangok Rendszer rezonancia Elektromos hatások, általában 100 Hzl VdB 120 110 100 90 80 70 2014.09.30. 60 0 1 2 3 4 5 6 Orders 58

A spektrum vizsgálata 1. Megállapítani a tengely fordulatszámát 2. Megkeresni az első harmonikus csúcsot (1X) 3. Megkeresni az 1X harmonikusokat 4. Megkeresni a gerjesztő frekvenciát (5X) VdB 140 130 120 110 100 90 80 70 2014.09.30. 60 0 2 4 6 8 RPM x 1000 Motor névleges fordulatszáma (RPM) = 1780 10 12 59

A rezgés elemzéssel beazonosítható hibák Kiegyensúlyozatlanság Egytengelyűség hiba Csapágy hibák Hajlott tengely Lazulás Sikló csapágy kopás Fogaskerék hibák Impeller lapát problémák Mágneses eredetű zaj Villamos eredetű zaj 60

Rezgési adatok gyűjtése Sensor(s) Data Collector/Analyzer Reports, Graphs Data Collector/Analyzer Computer Printer 61